T/SHJX 034-2022 退役动力电池梯级利用性能与安全要求

内容简介

为实现动力电池的全寿命周期管理，本课题将研究新能源公交客车退役动力电池的安全检测、梯级利用，分析梯级利用相关支持政策、法规与标准等，提高公交企业综合运营能效，全面提升公交企业在新型技术领域的应用能力，助推公交领域的能源升级与持续性发展。截至2019年10月底，中国已成为全球最大的新能源汽车产销大国，上海市新能源汽车数据采集与分析系统车辆接入数据中心已接入30.1万辆新能源汽车；其中，调研了上海申沃、宇通客车、万象客车和申龙客车四家新能源公交客车生产企业，从2012年到2020年上海市新能源公交客车推广使用情况。根据数据统计（截止2020），四家企业共投入到上海市各公交客车运营企业8629辆，其中上海申沃2258辆、万象2816辆、宇通2060辆、申龙1495辆，纯电动公交占比84.67%、混合动力公交占比15.31%、燃料电池公交占比0.02%；2、根据《上海市清洁空气行动计划（2018年-2022年）》的要求，2020年底前，建成区公交客车全部更换为新能源汽车；3、到2020年，上海市新能源公交客车电池装机量超过2338630.15kWh，达到GWh规模。这些动力电池退役后如何处理：梯级利用？回收报废？公交用退役动力电池的梯级利用可行性分析：对公交用退役电池实际积累的使用数据进行探索分析，主要包括退役动力电池梯级利用的性能参数、安全监控参数、使用过程充放电标准及安全使用等内容，研究公交用退役动力电池梯级利用的运行场景可行性、安全性、经济性等。退役动力电池梯级利用技术标准研究：调研有关退役动力电池梯级利用的支持政策、国家标准、行业标准与企业标准，整理并分析相关法规的制定进程，建立退役动力电池评估、安全管理等一系列的规范化使用参考标准，基于退役动力电池健康状态评估结果，应用退役动力电池安全评估和检测，建立包含退役动力电池容量特性、安全特性、充放电特性等退役电池相关标准。针对退役后的公交客车动力电池，制定了《退役动力电池梯级利用性能与安全要求》团体标准，指导实际操作，团标从安全和性能的角度提出技术要求，具体亮点包括：适用范围：本规范适用于上海市纯电动公交客车退役的锂离子动力蓄电池模块、电池包或系统的梯次利用；本规范不适用于燃料电池；混合动力公交客车的退役的锂离子动力蓄电池仅供参考使用；纯电动出租车的退役锂离子动力蓄电池供参考使用。余能的要求在60%以上可进行不同应用场景的梯级利用，50%终止梯级利用。自放电要求便于模块的重新组合。安全要求因为电池包或模块大于60V的部分对人体有触电危险，提出绝缘耐压；根据不同应用场景进行环境、机械、电气安全性验证。全部过程提出编码、产品标识、包装运输、装卸搬运规范、存储要求。针对《退役动力电池分类筛选技术规范》团标的内容关联和分工进行了集体讨论。《退役动力电池分类筛选技术规范》内容主要是退役电池的分类筛选测试方法和衡量指标。《退役动力电池梯级利用性能与安全要求》主要是针对不同梯次利用场景设定相应的性能和安全的衡量指标。针对退役动力电池的梯次利用范围和终止利用的条件进行了广泛的征求意见，经过各方专家的讨论后，确定了三条重要的指标，一是余能剩余70%以上，依然可以适用于车用电池梯次利用场景；二是余能剩余60%以上可以适用于其他梯次利用场景；余能不足50%则必须终止梯次利用。退役动力电池的梯次利用需要企业协调工作：针对电池包，梯次利用企业需要电池生产厂家、主机厂的支持，获取后台监控数据，再配合实验实测补充及验证；可拆解模组需要实测验证；针对不同的应用场景需供需双方确定退役下限要求（如低速动力车、储能等），针对性进行安全性、一致性、电池可靠性验证。梯级利用产品生产企业作为责任主体应根据不同的应用场景建立梯级利用产品剩余循环寿命评估和验证方法，通过寿命预测模型的评估方式确认剩余循环寿命，并按梯级利用产品所处行业的相关标准要求进行剩余循环寿命验证，如无相关行业标准，可按供需双方协商确定的测试方法进行剩余循环寿命验证，梯级利用产品的剩余循环寿命要求应满足梯级利用产品所处行业的相关标准规定，如无相关标准要求，应满足供需双方协商确定的要求。